作者 | 趙立銘
來源 | 檢驗醫(yī)學(xué)
骨組織與全身其他組織和器官一樣,存在著生長、發(fā)育、衰老、病損等生命現(xiàn)象。骨轉(zhuǎn)換的基本過程就是去除舊骨,形成新骨,最后表現(xiàn)為骨的重建。在骨的重建過程中,每天都有一定量的骨組織被吸收,又有相當(dāng)數(shù)量的骨組織合成。
隨著年齡的不斷增長,老化、衰退的舊骨組織被破骨細(xì)胞吸收清除的速度越來越快,新的空洞形成更多更大,這便發(fā)生骨質(zhì)疏松、關(guān)節(jié)炎等退行性骨病。
在轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的代謝物即骨代謝標(biāo)志物也稱為骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物,標(biāo)志物分為兩類:直接標(biāo)志物和間接標(biāo)志物——
直接標(biāo)志物
1. 形成標(biāo)志物:代表成骨細(xì)胞活動及骨形成 時的代謝產(chǎn)物如:骨鈣素、Ⅰ型膠原蛋白等;
2. 吸收標(biāo)志物:代表破骨細(xì)胞活動及骨吸收 時的代謝產(chǎn)物,尤其是骨基質(zhì)的降解產(chǎn)物如:β膠原降解產(chǎn)物等。
間接標(biāo)志物
一些激素、細(xì)胞、體液因子等物質(zhì)(如:PTH、降鈣素、Vit-D),影響骨的重建過程,通過促進(jìn)或抑制成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的發(fā)育來提高或抑制其活性對骨轉(zhuǎn)換起加速或抑制作用。
人在不同的年齡階段或疾病狀態(tài),血液中骨代謝標(biāo)志物的水平會發(fā)生不同程度的變化。通過檢測血液中骨代謝標(biāo)志物濃度能夠間接反映:骨代謝變化速率、破骨和成骨細(xì)胞功能、骨轉(zhuǎn)換的頻率和速率。
骨代謝標(biāo)志物6項包括:骨鈣素、總Ⅰ型膠原氨基端延長肽、β膠原降解產(chǎn)物、甲狀旁腺素、降鈣素和25-羥基維生素D3。目前除β膠原降解產(chǎn)物(β-CTX)為自費項目,其他5項全部納入醫(yī)保。
一
人N中段骨鈣素(N-MID)
骨鈣素是骨骼中含量最大的非膠原蛋白,是反映成骨細(xì)胞活性最為敏感、特異的指標(biāo)。
N-MID在血清(血漿)中的含量與骨轉(zhuǎn)換率有關(guān),并隨年齡的變化以及骨更新率的變化而不同:骨更新率越快,骨鈣素值越高,反之降低。
通過血清中N-MID的測定可以了解成骨細(xì)胞的活動狀態(tài),是診斷骨質(zhì)疏松綜合征、佝僂病、代謝性骨病、甲狀腺功能亢進(jìn)或減退癥等疾病的參考指標(biāo),也可作為老年骨代謝的重要指標(biāo)之一。
研究表明:原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥患者,女性(年齡42-84歲)N-MID水平增高,這主要與雌激素不足有關(guān) ;男性(年齡54~88歲)N-MID水平增高,主要與年齡變化有關(guān)。
絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥是高轉(zhuǎn)換型的,所以骨鈣素明顯升高;老年性骨質(zhì)疏松癥是低轉(zhuǎn)換型的,因而骨鈣素升高不明顯,故可根據(jù)骨鈣素的變化幅度鑒別骨質(zhì)疏松是高轉(zhuǎn)換型的還是低轉(zhuǎn)換型的。
另外, 監(jiān)測N-MID濃度的高低,可用于評價絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者對抗骨吸收藥物治療的反應(yīng)。研究顯示, 絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的婦女予以激素補(bǔ)充后N-MID濃度明顯降低, 而且早期N-MID濃度的下降提示后期骨密度(BMD)將增加。
目前血清(血漿)中骨鈣素(N-MID)已被視為骨形成標(biāo)志物,適用于抗骨重吸收治療(如骨質(zhì)疏松癥和高鈣血癥)的療效評估。
二
總Ⅰ型膠原氨基端延長肽(TP1NP)
骨基質(zhì)為骨組織的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),其化學(xué)成分包括有機(jī)成分和無機(jī)成分。有機(jī)成分包括大量的骨膠纖維,骨膠纖維占有機(jī)質(zhì)的90%,主要由Ⅰ型膠原蛋白組成。成骨細(xì)胞先合成Ⅰ型前膠原繼而再形成Ⅰ型膠原。
Ⅰ型前膠原在其氨基端(N)和羧基端(C)存在延伸肽鏈,這些延伸肽鏈(前肽)在前膠原轉(zhuǎn)化為膠原的過程中將被特異性的蛋白酶切割,當(dāng)成熟的膠原形成后便沉積在骨基質(zhì)中。
P1NP是氨基端延長肽,為三聚體形式,進(jìn)入血液后很快會在熱降解作用下成為單體,我們檢測的是血液中所有的P1NP形式,因此稱為總Ⅰ型膠原氨基端延長肽(TP1NP)。
檢測TP1NP可直接反映成骨細(xì)胞合成骨膠原的速率,也是一項骨形成標(biāo)志物,可監(jiān)測成骨細(xì)胞活力和骨形成情況,對骨病患者醫(yī)治的療效評估很有價值。
三
β膠原降解產(chǎn)物(β-CTx)
Ⅰ型膠原在骨中合成的同時也被分解成碎片釋放入血,重要的Ⅰ型膠原分解片段是C端肽鏈(CTx),在骨成熟過程中,CTx的α-天冬氨酸轉(zhuǎn)變成β型(β-CTx),所以CTx又稱β-Crosslaps。
當(dāng)破骨細(xì)胞活性增強(qiáng)時骨膠原溶解釋放Ⅰ型膠原蛋白,再分解為CTx和NTx,此時均可在血中、尿中檢測到。
CTx是作為骨吸收的指標(biāo),可了解骨轉(zhuǎn)換的程度。對于監(jiān)測骨質(zhì)疏松癥或其他骨病的抗吸收治療有重要作用。
四
甲狀旁腺素(PTH)
甲狀旁腺細(xì)胞合成和分泌的一種多肽活性物質(zhì),是體內(nèi)調(diào)節(jié)血鈣、血磷水平的重要激素,它的分泌受血鈣濃度的直接控制。
它具有加強(qiáng)溶骨作用,動員鈣進(jìn)入血液,并加強(qiáng)腎小管對鈣的重吸收,使血鈣升高,使體液內(nèi)鈣離子濃度保持恒定的作用。
PTH增高常見于:甲狀旁腺瘤、單純性甲狀腺腫病人、甲旁亢患者;老年骨質(zhì)疏松癥PTH可增高。目前主要用于高鈣血癥和低鈣血癥的鑒別診斷。
五
降鈣素(CT)
降鈣素是甲狀腺的濾泡旁細(xì)胞產(chǎn)生和分泌,主要生理功能是:降低血鈣、增加骨鈣水平、拮抗甲狀旁腺素的作用,抑制破骨細(xì)胞,減少骨骼中鈣離子流失到血液中,是骨吸收作用的抑制劑,防止鈣應(yīng)激狀態(tài)(如妊娠、哺乳、生長)時的骨丟失。
雌激素能使CT分泌增加,CT分泌減少是絕經(jīng)后婦女骨質(zhì)疏松的重要原因。
現(xiàn)代研究表明,使用降鈣素治療骨質(zhì)疏松癥、畸形性骨炎(Paget骨炎?。?,不僅能提高骨的密度,還能改善骨的質(zhì)量。
老年人通過補(bǔ)充降鈣素,可以防止“鈣搬家”,預(yù)防骨質(zhì)疏松,治療因骨質(zhì)疏松引起的腰背酸痛、身高變矮、駝背等。
定期檢測降鈣素(CT)有助于療效評價及指導(dǎo)臨床用藥。
六
25-羥基維生素D3(Vit-D3)
外源性(少部分)來源于富含維生素D2動物性食物,如:魚、蛋、乳類等;內(nèi)源性(大部分占90%)自身合成,皮膚微血管中的7-脫氫膽固醇經(jīng)日光照射可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D2。
現(xiàn)已知對人體較為重要的是維生素D2(麥角鈣化醇,只能從強(qiáng)化食品或食品補(bǔ)充劑中獲取)和維生素D3(膽鈣化醇)。25-羥基維生素D3是人體內(nèi)維生素D的主要儲存形式,也是在血中被檢測的代謝物。
維生素D是一種激素源,而不是維生素,為類固醇衍生物,脂溶性。所以肥胖的人易維生素D缺乏,患有骨質(zhì)疏松癥。
維生素D的生理功能是:
1. 調(diào)節(jié)體內(nèi)鈣磷代謝,維持血磷和血鈣濃度;
2. 促進(jìn)生長和骨骼鈣化,促進(jìn)牙齒健全;
3. 促進(jìn)骨形成,刺激骨吸收,促進(jìn)鈣鹽沉著;
4. 減少多種骨疾病的發(fā)生風(fēng)險;
5. 降低多種慢性疾病患病率,減少多種癌癥風(fēng)險。
檢測血液中25-羥基維生素D3,可以:
1. 權(quán)威、詳細(xì)而精確的監(jiān)測體內(nèi)維生素D的狀態(tài),以便決定飲食或綜合補(bǔ)充,并幫助判斷如何進(jìn)行補(bǔ)鈣;
2. 用于特定的代謝紊亂診斷(骨軟化、佝僂病、肌肉病、維生素D過量、中毒等);
3. 用于各種病變?nèi)旱牟±砩韺W(xué)的探究和危險評估(如骨質(zhì)疏松癥、跌倒、骨折等);
4. 服用維生素D的患者,必須定時進(jìn)行維生素D水平監(jiān)測,以隨時調(diào)整用藥,避免維生素D中毒。
總結(jié)
這6項骨標(biāo)志物可反映全身性的骨代謝變化,是國際骨質(zhì)疏松基金會(IOF)推薦使用的監(jiān)測和隨訪指標(biāo)。
它們能能反映骨質(zhì)疏松癥患者在3~6個月內(nèi)的治療效果和治療依從性,同時再聯(lián)合骨密度檢測,可作為診斷骨質(zhì)疏松癥的重要指標(biāo)。
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